Штамм дрожжей candida valida - продуцент кормового белка

 

Использование: микробиологическая промышленность. Сущность изобретения: предлагаемый штамм дрожжей Candida vahda ВКПМ Y-1359 используется в качестве продуцента биомассы дрожжей из синтетического этанола. Способен расти в среде без факторов роста при повышенной температуре 38С, при повышенной скорости разбавления до 0,4 0.4ч^-1 с повышенным выходом биомассы - 75 - 80% . Штамм устойчив к ингибиторам роста, присутствующим в отечественном синтетическом эталоне, способен расти при повышенных концентрациях синтетического эталона в среде. 1 табл.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма дрожжей, используемого для получения белково-витаминных веществ из этанола. Этанол является перспективным видом сырья для микробиологической промышленности. Промышленные штаммы дрожжей - продуценты белково-витаминных веществ - должны обладать не только достаточно высокими скоростью роста и выходом биомассы, но и такими производственными признаками, как термотолерантность (рост при температуре 37^оС и выше), ацидотолерантность (рост при рН 4,0 и ниже), отсутствие потребности в факторах роста. Термотолерантность штамма позволяет не только снизить расход энергии на охлаждение заводского ферментера, но и приводит к снижению уровня посторонней инфекции при выращивании дрожжей в нестерильных условиях. Уменьшения уровня инфекции можно добиться и путем снижения рН, если дрожжи способны активно расти при низких значениях рН, или повышением скорости разбавления среды, если штамм-продуцент обладает высокой скоростью роста. Известны термотолерантные штаммы этанолусваивающих дрожжей, например штамм дрожжей Pichia farinosa IAM 4526 способен расти при температуре 37-42^оС (максимум роста при 37^оС). Однако при такой температуре культивирования он отличается низким выходом биомассы (70-72% ). Другими недостатками этого штамма являются его потребность в витаминах и требование для оптимального роста высокого значения рН (4,5). Известны также штаммы этанолусваивающих дрожжей, не нуждающиеся в фак- торах роста. Лучший из этих штаммов Candida utilis А. Т. С. С. 9256 способен расти в среде с этанолом, не содержащей факторов роста, при скорости разбавления среды до 0,40 ч^-1, обеспечивая при этом выход сухой биомассы до 83% от потребленного этанола. Недостатком штамма является низкая оптимальная температура культивирования 30^оС и высокое оптимальное значение рН (4,6). Кроме того, высокий выход у данного штамма можно получить лишь при лимитации роста кислородом, что усложняет технологию процесса, так как часть этанола остается неиспользованной и необходимы дополнительные мероприятия по удалению остаточного этанола из сточных вод. Если дрожжи выращивать при лимитации роста этанолом, то выход падает с 83 до 70% . Наиболее близким к изобретению является известный отечественный термотолерантный штамм этанолусваивающих дрожжей Candida validа EL-1ф, растущий при низких значениях рН (4,0 и ниже), не нуждающийся в факторах роста. Этот штамм способен расти со скоростью разбавления Д = 0,4-0,5 ч^-1 при выходе биомасы 75% и выше. Недостатком штамма EL-1ф является его высокая чувствительность к ингибиторам роста, присутствующим в синтетическом этаноле, выпускаемом отечественной промышленностью (ГОСТ 11547-80). Содержание примесей в синтетическом этаноле приведено в таблице. Это обстоятельство не позволяет использовать штамм EL-1ф для промышленного производства кормового белка из синтетического этанола. Целью изобртения является получение штамма дрожжей, способного расти на синтетическом этаноле в качестве источника углерода. Цель достигается путем создания нового штамма этанолусваивающих дрожжей Candida valida ВКПМ Y-1359. Штамм получен с помощью длительной автоселекции при непрерывном культивировании в среде с постепенно повышающейся концентрацией синтетического этанола. В качестве исходной культуры для селекции использован штамм этанолусваивающих дрожжей Candida valida EL-1ф. Предлагаемый штамм ВКПМ Y-1359 сохранил производственно-ценные характеристики штамма EL-1ф, а именно термотолерантность (рост при 37-40^оС), ацидотолерантность (рост при рН 4,0 и ниже), высокий выход биомассы (более 75% ) при лимитации роста этанолом, а кроме того, способность расти при высоких скоростях разбавления (0,4-0,5 ч^-1). При этом предлагаемый штамм оказался устойчивым к ингибиторам роста, имеющимся в выпускаемом отечественной промышленностью этаноле (ГОСТ 11547-80). Штамм депонирован во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов и имеет регистрационный номер ВКПМ Y-1359. Штамм Candida valida ВКПМ Y-1359 обладает следующими характеристиками. Культурально-морфологические признаки. На сусло-агаре штамм образует крупные серовато-белые (с возрастом слегка темнеющие) колонии с приподнятым центром, матовые, с радиальными складками, поверхность покрыта еле заметными наростами, край неровный, с возрастом вокруг колонии появляется белый осадок. Клетки крупные, удлиненные. Размеры клеток 3-5х7-10 мкм. Есть псевдомицелий. В жидком солодовом сусле образуется муть, осадок, всползающая по стенкам пробирки пленка. Вегетативное размножение осуществляется мультиполярным почкованием. Характер роста на рисовом и водном агаре обычный, телиоспоры не обнаружены. На свекольном, картофельном, морковном и огуречном столбиках, на среде Городковой и ацетатном агаре споры не обнаружены. Физиологические признаки. Аэроб, развивается при 15-45^оС (максимум роста при 30-40^оС), рН 2,5-7,0 (максимум роста при рН 3,0-5,0). Сбраживает глюкозу, не сбраживает галактозу, сахарозу, мелибиозу, лактозу, рафинозу. Ассимилирует глюкозу, этанол, глицерин, молочную и янтарную кислоты. Не ассимилирует галактозу, сорбозу, сахарозу, мальтозу, целлобиозу, трегалозу, лактозу, мелибиозу, рафинозу, мелицитозу, ксилозу, рибозу, рамнозу, крахмал, инулин, дульцит, маннит, сорбит, α -метил-D-глюкозит, салицин, инозит, L-арабинозу, лимонную кислоту, нитраты, D-арабинозу. Отношение к витаминам. Штамм хорошо растет в среде без витаминов. Осмотический тест. На полноценной среде с содержанием NaCl до 10% наблюдается хороший рост. На среде Ридер ослабление роста обнаруживается при 5% NaCl. Штамм определен как Candida valida. П р и м е р 1 (сравнительный). Штаммы EL-1ф и ВКПМ Y-1359 выращивали в колбах на качалках при 38^оС в среде Ридер (на 1 л водопроводной воды, г/л: KH₂PO₄ 1; (NH₄)₂SO₄ 3,5; MaSO₄ 0,1), содержащей 0,5 и 1,0 об. % синтетического этанола (по абсолютно сухим веществам). Дрожжи выращивали в течение 20 ч. В колбах с клетками штамма EL-1ф в обоих вариантах опыта (0,5 и 1,0% этанола соответственно) рост отсутствовал. Тогда как в колбах со штаммом ВКПМ Y-1359 концентрация абсолютно сухих веществ составила 2,3 и 4,1 г/л соответственно. П р и м е р 2. Штамм Candida valida ВКПМ Y-1359 выращивают в ферментере "Биофло" (рабочий объем 300 мл) при 38^оС и рН 3,5 в условиях непрерывного культивирования при лимитации роста этанолом. Состав среды (на 1 л водопроводной воды): H₃PO₄ 1 мл/л; (NH₄)₂SO₄ 0,4 г/л; KCl 0,7 г/л; FeSO₄˙7H₂O 30 мг/л; MgSO₄˙7H₂O 150 мг/л; MnSO₄˙4H₂O 24 мг/л; ZnSO₄˙7H₂O 4 мг/л; CuSO₄˙7H₂O 300 мкг/л; Na₂MoO₄˙2H₂O 40 мкг/л; CoSO₄˙7H₂O 2 мкг/л, синтетический этанол (I cорт) 10 г/л. Выращивание проводят при скорости разбавления 0,25 ч^-1. Полученную биомассу отделяют с помощью мембранного фильтра и высушивают до постоянного веса при 105^оС. Концентрация абсолютно сухих веществ АСВ составляет 7,5 г/л, а выход АСВ от заданного этанола составляет 75% . П р и м е р 3. То же, только питательную среду готовят не на воде, а на культуральной жидкости, полученной при выращивании этанолусваивающих дрожжей штамма ВКПМ Y-1359. Скорость разбавления составляет 0,37 ч^-1. АСВ составляет 7,8 г/л, выход АСВ от заданного этанола 78% . (56) Патент ФРГ N 2452502, кл. C 12 C 11/08, 1977. Патент США N 3865691, кл. 195-49, 1973. Авторское свидетельство СССР N 1066222, кл. C 12 N 15/00, 1982.

Формула изобретения

Штамм дрожжей Candida valida ВКПМ Y-1359 - продуцент кормового белка.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---